JPH07906Y2 - 磁歪センサ設定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、磁歪応力測定法に使用される磁歪センサの設
定装置に関し、とくに平面のみならず曲面の被測定面に
対しても非接触で測定することができる磁歪センサ設定
装置に関する。

［従来の技術］ 磁歪応力測定法は、磁性材料に荷重が作用すると透磁率
に異方性が生じ、荷重方向の透磁率が大きくなり、反対
に荷重方向と直角方向の透磁率が小さくなるので、両透
磁率の差を励磁コアと検出コアを持つ磁歪センサによっ
て検出することにより、主応力の方向および大きさを測
定する方法である。しかして、従来の磁歪応力測定法
は、一般に磁歪センサを被測定面に接触させて行うもの
である。

しかしながら、この接触方式の測定では、被測定面の状
態によって接触面における磁気抵抗が大きく異なるた
め、測定誤差が大きくなるという欠点がある。

そこで、非接触状態、すなわち磁歪センサを被測定面か
ら一定の距離に離した状態で測定するという考え方が出
てくるわけであるが、この場合は磁歪感度が低下するた
め、磁歪センサの設定にあたりきわめて微妙な調整が必
要となり、かつ、そのために手数および時間が膨大とな
って効率が良くないという問題がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案は、磁歪応力測定法を非接触方式で実施するうえ
で、磁歪センサの微妙な調整および設定が容易かつ正確
にできるきわめて実用的な磁歪センサ設定装置を得るこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本考案に係る磁歪センサ設定装置は、被測定面に固定さ
れる固定部材にアームを垂直移動自在に取り付け、この
アームに第１の水平軸を介して支持リングを揺動自在に
設け、この支持リング内に被測定面に対し垂直に当接さ
れる支持筒を第１の水平軸と直角方向に設けられた第２
の水平軸により揺動自在に設け、この支持筒内に磁歪セ
ンサを同軸に回転自在に設けるとともに、磁歪センサの
下端面を被測定面から一定の高さに保持せしめ、さらに
支持筒と磁歪センサの間に磁歪センサの垂直軸周りの回
転角度設定装置を設けたものである。

［作用］ 本考案による磁歪センサ設定装置では、アームでもって
支持筒を被測定面に当接すると、支持筒は２軸の互いに
直角方向の水平軸により揺動自在に支持されているの
で、支持筒は被測定面に対し自動的に垂直に設定され
る。そのため、この支持筒内に同軸に設けられている磁
歪センサは被測定面から一定の高さに垂直に設定され
る。これにより、磁歪応力測定を非接触式で行うことが
できる。

また、主応力の方向および大きさは、磁歪センサをその
垂直軸の周りに回し、磁歪センサが最大出力を生じる回
転方向の角度を回転角度設定装置により求めれば、その
ときの回転角度と最大出力値で求められる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図により説明する。

第１図は本考案の実施例を示す側面図、第２図は第１図
II-II線における縦断面図、第３図は第２図III-III線に
おける縦断面図、第４図は第２図IV-IV線における横断
面図、第５図は第４図Ａ部の拡大断面図である。

この実施例は、鋼管のような円柱磁性材料の外周面に本
装置を設定する場合であり、図に示すように、マグネッ
トからなる固定部材１を曲面を形成する被測定面２上に
固定する。この場合、固定部材１は被測定面２の曲率に
合せた底面1aを有する。この固定部材１に１対のアーム
３を垂直移動自在に設ける。一対のアーム３は基端をブ
ロック31の側面に対向状に固定されており、ブロック31
はアリ溝およびアリによる係合で固定部材１の前面に取
り付けられている。さらに、圧縮バネ４によってブロッ
ク31を被測定面２側へ付勢している。なお、圧縮バネ４
は固定部材１の上板1bとアーム３のブロック31の間に設
けられたガイド棒５に嵌装されている。ガイド棒５の上
端は上板1bに固定され、下端はブロック31に設けられた
穴に挿入されている。

次に、支持リング６が１対のアーム３の先端部間で第１
の水平軸７により揺動自在に水平に支持されている。さ
らに、この支持リング６内に支持筒８を垂直に挿入し、
その外周を第１の水平軸７に対し直角方向に設けられた
第２の水平軸９により支持リング６内で揺動自在に支持
する。支持筒８の下端面81は被測定面２の曲率に合せて
アール面に形成されている。これにより、支持筒８は支
持リング６が第１の水平軸７の周り（α方向）に自由に
揺動するので、第１図において左右方向の傾きを自動調
整し、かつ、第２の水平軸９の周り（β方向）に自由に
揺動するのでこれと直角方向に傾きを自動調整する。し
たがって、アーム３を介して支持筒８を被測定面２上に
当接させれば、支持筒８は自動的に被測定面２に対して
垂直に設定される。

この支持筒８内には磁歪センサ10が同軸に回転自在に設
けられており、かつ、磁歪センサ10の下端面101が被測
定面２から一定の小さい距離ｈを離して保持されてい
る。磁歪センサ10は回転筒11内に止めネジ112で固定さ
れており、この回転筒11を支持筒８内で回転自在に取り
付けている。すなわち、回転筒11は下部のフランジ111
と上部に嵌装されるフリクショリング12および２重の締
付けナット13,14により支持筒８の内側凸リング部81に
挾み付けられている。したがって、磁歪センサ10をその
垂直軸102の周り（γ方向）に回すと、それと共に回転
筒11も支持筒８内で回転する。そして、この回転角度を
設定するために、回転筒11と支持筒８の内側凸リング部
81の間に回転角度設定装置15が設けられている。この回
転角度設定装置15は、回転筒11の外周方向に例えば５°
ピッチで設けられた穴151と、これらの穴151に尖端が係
合するようにバネ152によって付勢されたプランジャ153
とから構成されている。プランジャ153は内側凸リング
部81に設けられた穴154内にバネ152により弾発するよう
に取り付けられている。図中、155はバネ152の止めネジ
である。

よって、磁歪センサ10を回すと、回転筒11の任意の穴15
1にプランジャ153を係合させ、その角度位置に磁歪セン
サ10を設定することができる。

以上のように、固定部材１を被測定面２上に固定し、ア
ーム３を圧縮バネ４により押し下げ、支持筒８の下端面
81を被測定面２に当接させると、支持筒８は前述のよう
に２軸の水平軸7,9のためにそれぞれの方向の傾きを自
動調整し、被測定面２に対し垂直に設定される。このた
め、支持筒８内に同軸に設けられた磁歪センサ10も被測
定面２に対し垂直となり、かつ、被測定面２から一定の
高さｈに保持される。

以上でもって、非接触式の磁歪応力測定が可能になるの
で、その後は被測定材料に所定の応力を加え、磁歪セン
サ10をその垂直軸102の周りに回し、最大出力が生じる
角度方向を求めれば、そのときの回転角度位置および最
大出力がそれぞれ主応力の方向および大きさとなる。

また、この測定中磁歪センサ10は常に被測定面２に対し
垂直に保持されているので、測定誤差を生じることはな
い。

なお、上記実施例においては、被測定面２が円筒面のよ
うな曲面である場合について説明したが、もちろん、こ
れは平面であっても差し支えないものである。また、ア
ーム３はネジ駆動により垂直移動可能に構成してもよ
い。

［考案の効果］ 以上のように本考案によれば、磁歪センサを取り付けた
支持筒を被測定面に当接するだけで磁歪センサを被測定
面に対し垂直に、かつその被測定面から一定の高さに自
動的に設定できるので、磁歪センサの調整、設定がきわ
めて容易にできる。さらに、主応力の方向および大きさ
は磁歪センサの回転角度設定装置により容易に求められ
る。したがって、本考案は、磁歪応力測定法を非接触方
式で正確かつ容易に行うことができ、著しく能率が向上
するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図II−II線における縦断面図、第３図は第２図III−III
線における縦断面図、第４図は第２図IV−IV線における
横断面図、第５図は第４図Ａ部の拡大断面図である。 １……固定部材 ２……被測定面 ３……アーム ６……支持リング ７……第１の水平軸 ８……支持筒 ９……第２の水平軸 10……磁歪センサ 15……回転角度設定装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定面に固定される固定部材と、該固定
   部材に垂直移動自在に設けられたアームと、該アームの
   先端に第１の水平軸を介して揺動自在に支持された支持
   リングと、該支持リング内に垂直に挿入され前記第１の
   水平軸に対し直角方向の第２の水平軸を介して該支持リ
   ングに揺動自在に支持された支持筒と、該支持筒内に同
   軸に回転自在に取り付けられ該支持筒を被測定面に当接
   したとき該被測定面から一定の高さに保持される磁歪セ
   ンサと、該磁歪センサをその垂直軸の周りに回転角度を
   設定する回転角度設定装置とを備えたことを特徴とする
   磁歪センサ設定装置。